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La telefonía celular es un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, en este caso los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite. La telefonía celular presenta las siguientes características: Gran capacidad de usuarios. Utilización eficiente del espectro Amplia cobertura.


Célula o celda: Célula es cada una de las unidades básicas de cobertura en que se divide un sistema celular Cobertura: En sentido genérico, se entiende por cobertura la zona desde la cual un terminal móvil puede comunicarse con las estaciones de base y viceversa Capacidad: Es la cantidad de tráfico que puede soportar este tipo de sistemas Hand-over" o "Traspaso": Es como se denomina al proceso de pasar una comunicación de un mismo móvil de un canal a otro. Es lo que diferencia a un sistema celular de otro tipo de sistemas de radiocomunicaciones de concentración de enlaces


HLR: Son las siglas de "Home Location Register" o base de datos donde se contiene toda la información del usuario pertinente para la provisión del servicio de telefonía móvil VLR: Corresponde a las siglas "Visitor Location Register" o base de datos donde se contiene toda la información del usuario necesaria para la provisión de los servicios durante la utilización de los mismos Registro: Es el proceso mediante el cual un móvil comunica a la red que está disponible para realizar y recibir llamadas Roaming: Es la capacidad que ofrece una red móvil para poder registrarse en cualquier VLR de la red. Actualmente, este concepto está comúnmente asociado al registro de un móvil en una red distinta de la propia.


Sistema celular se forma al dividir el territorio en áreas pequeñas o células estas se agrupan en racimos y el número de canales disponibles se distribuye en el grupo de células. Para la escogencia de la célula se tiene en cuenta: •se debe procurar que no existan huecos o solapes en los bordes. •debe buscar una forma que para el radio R contenga la superficie posible Por tal razón se implemento para las Células la forma del polígono regular. De los polígonos regulares, escoger un triángulo equilátero, rectángulo y hexágono, elimina el problema de cobertura múltiple o huecos en el área de cobertura.


•El hexágono tiene la máxima área de cobertura. •El 30-100 por ciento más de área es cubierta por el hexágono comparado con un rectángulo o triángulo equilátero. •Una capa hexagonal requiere menos células, y por lo tanto son necesarias menos Radio Bases


Las células llamadas con diferentes letras pueden ser asignadas a un único grupo de canales de frecuencia para evitar que haya interferencia A hasta la I. El total de número de canales es igual a la suma de canales en las células A1 hasta la I1. A través del reutilización de canales usados en las células A1 y D1 y las células A2 y D2, más llamadas pueden ser procesadas en el área dada al mismo tiempo


Cell Splitting Cuando el número de usuarios se incrementa y se acerca al máximo número al que se puede dar servicio por célula a un punto tal que la calidad del servicio es afectada, las células pueden ser subdivididas en células más pequeñas, esto es conocido como Cell-Splitting . Si esto no se ha hecho, la “obstrucción” se puede incrementar


Estación móvil MS Estación transceptora base BST Centro conmutador móvil MSC Controlador de estación base BSC Red de telefonía pública conmutada PSTN Todas las MSC disponen de dos tipos de base de datos: • HLR (Home Location Register)

abonados locales

•VLR (Visitor Location Register)

abonados de paso


Localizando el móvil

•Una proporción S/I del usuario del móvil es monitoreada en el área de la célula cada pocos segundos •Si se establece la llamada, el móvil localiza el área de la célula adecuada, donde S/I mayor. •El móvil puede salirse del área original de servicio, manda nuevamente la llamada con nueva célula.(HAND-OFF)


El sistema celular tiene las siguientes características para el diseño de un plan de localización móvil: •Poco grado muy alto de exactitud en la localización del móvil. •Un móvil (Célula A) esta en conversación con un teléfono frecuencia FA. •Si se mueve a Célula B, RSL de célula A disminuye. •Cuando RLC cae de un limite, MSC recibe esto y pregunta a bases adyacentes señal móvil, recibiendo señales de las bases. •Cuando la señal del móvil se hace más fuerte en una base adyacente, el MSC dispone de un nuevo canal (fb) de la célula candidata e informa a la base de servicio de esta acción •Duración 200 mS


Las llamadas en móviles tiene las siguientes características: · La estación base transmite el número de canal al móvil sobre el canal de control y enciende el canal de voz asignado en un tono SAT. · La unidad móvil recibe el número de canal, computariza la frecuencia correspondiente, entona a la frecuencia y transmite de vuelta el tono SAT. · Un 10-Khz. ST (intervalo »0.8-sec) es enviado por el móvil sobre el canal de voz de inversión para indicar que la llamada está en progreso.


El suscriptor del teléfono de tierra marca el número móvil El MSC verifica el número y transmite el mensaje a todas las estaciones bases Las estaciones bases transmiten señales de paginación sobre el canal de control de transmisión. Los móviles en el área de servicio reciben la señal de paginación El móvil requerido responde a la página. La estación base informa al MSC que el móvil está disponible. El MSC asigna un canal de voz libre e informa a la estación base. Realiza conversación.


La siguiente información es transmitida a la estación de base sobre el canal de control de reversa: •MIN1 • MIN2 • ESN •La base transmite la información al MSC. •· El MSC coordina la conectividad asignando un canal libre y un SAT al móvil y enviando el número telefónico al PSTN. • El PSTN proporciona la conectividad de tierra. • La estación base proporciona el canal y el SAT tono al móvil. • El móvil sintoniza la frecuencia, intercala de nuevo el SAT sobre el canal de voz y la comunicación empieza


La siguiente información es transmitida a la estación base sobre el canal de control de reversa. •MIN1 •·MIN2 •·ESN: •·La base transmite la información al MSC. • El MSC encuentra dos canales vacío informa a la base su descubrimiento. • La estación base en turno informa a los móviles sobre los canales de control de transmisión, y luego enciende los canales y SAT. •El móvil sintoniza la frecuencia asignada intercala de nuevo el tono SAT sobre el canal de voz y la comunicación empieza


En la actualidad existen tres tecnologías comúnmente usadas para transmitir información en las redes:

Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) Acceso múltiple por división de código (CDMA)

Acceso múltiple significa que más de un usuario (múltiple) puede usar o acceder a cada celda. En la telefonía celular se emplea con frecuencia la tecnología TDMA y la CDMA.


La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente La tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales, En algunos sistemas celulares los paquetes digitales de información son mandados durante cada time slot y reensamblados por el receptor en varios componentes originales de voz. TDMA es un Estándar Digital que tiene un ancho de banda de 30 Khz., usa Decodificadores Digitales de voz, más 6 canales en el mismo ancho de banda, mientras que el AMPS usa únicamente un solo canal.


En CDMA los usuarios están aislados por código y pueden compartir la misma portadora de frecuencia eliminando el problema del re-uso de la frecuencia CDMA puede usar la misma banda de 1.25 Mhz La CDMA, después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada una tiene un código de secuencia único, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales.


A nivel mundial existen actualmente tres sistemas anal贸gicos: Norma N贸rdica: NMT-450, NMT-900. Norma Americana: AMPS, TACS (900MHz). Norma Japonesa: NTT, NAMT.


Es un sistema de comunicaciones para telefonía móvil celular dúplex en la banda de 900 MHz. Cada MHz del ancho de banda se divide en 40 semicanales de 25 KHz cada uno, dando un total de 1320 canales. El estándar TACS define tan sólo el protocolo de acceso radio entre una estación móvil y su correspondiente estación base.


CARACTERÍSTICAS Centrales: electrónicas automáticas, de control por programa almacenado. Interfaz con la red telefónica básica: con centrales de tránsito, a 4 hilos. Seguimiento automático.

LIMITACIONES Transmisión de datos a 1200bps. Peor calidad frente a los sistemas digitales No se puede proteger la información. Terminales de mayor tamaño que los digitales


Hacia otras EMX

Hacia RTC

EMX

BSC RADIO

Hacia otras EMX

Cada BSC controla una sola célula. Una EMX se conecta, a través de líneas de voz y de datos a varias estaciones de base o células.


Registro: cada teléfono móvil posee su propia identidad y está asignado a un área de localización, esto permite que los mensajes de control sean enviados a un solo móvil a través de los canales de control del área de localización.

Roaming: el móvil visitante se registra en la EMX/VLR visitada, para lo cual dicha EMX/VLR debe solicitar los datos de la suscripción de dicho cliente a su EMX/HLR.

Hand-over: durante la conversación, la estación base comprueba el nivel de señal recibida y se envían mensajes al móvil


Conversaciones telefónicas entre dos usuarios. Transmisión de datos, equipando al teléfono móvil con un módem adecuado. Correo electrónico, recibiéndose los mensajes por pantalla o impresora.

Tratamiento de mensajes. Los teléfonos móviles TACS indican si hay una llamada en espera o si se ha recibido una llamada en ausencia del abonado.


Contrarrestar las limitaciones en cuanto a capacidad del número de usuarios que soportan los sistemas analógicos Mejorar la calidad de la comunicación

Ofrecer una amplia gama de servicios Implantación de protocolos de señalización más rápidos, potentes y seguros Uso de la TDMA


El GSM Sistema Global para Comunicaciones Móviles, es el intento europeo de unificar los distintos sistemas móviles digitales y sustituir a los análogos en uso. La GSM es apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos empleados en el sistema GSM soportan altas velocidades y están enfocados para aplicaciones más allá de la voz como audio mp3, video en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet.


AUC

MS (Estación móvil), es el BSC (Controlador de estación AUC (centro de autentificación), MSC(centro VLR MSC (Registro deconmutacion posiciones terminal del de usuario, que de sey HLR (Registro de localización OMC (Centro de operación asociado al HLR para proteger la base), es para coordinar la visitantes), es el red quea almacena deescon servicios moviles) local), el que los comunica la través de mantenimiento), es almacena para realizar comunicación contra la intrusión toda la información sobrede el datos estadísticos más transferencia de entre :interconecta los usuarios la una interface de radio. las funciones dellamadas operación y y el fraude. significativos abonado móvil querelativos entra en sual mantenimiento propias del red fija BTS, con lacon movil de estos distintas el yobjetivo de abonado móvil este se zona de cuando cobertura sistema, estableciendo BTS (Estación transceptora entre si, mantiene las basesy dela mantener la continuidad registra en ella, así como EIR (registro de identificación) temporalmente, lo que permite los al correctamente los parámetros que base), los transmisores datoscontiene para tratar las peticiones datos variables asociados a su potencia con que estas encargado de controlar el emiten, acceso MSC establecer llamadas tanto controlan los procedimientos de y movilidad. receptores para cubrir una de llamadas desalientes. loselabonados terminales como a la red, evitando empleo de para evitar interferencias y ahorrar comunicación. determinada área geográfica. equipos móviles no autorizados. baterías.

Otros VLR

OMC

VLR

HLR

EIR

Otros MSC

MSC Protocolo SS7 Interface A BSC

RTB Interface Abis

IBERPAC RDSI

BTS Protocolo GSM Interface UM MS


Banda de recepción: 935 – 960 MHz (descendiente de la base al móvil) Banda de emisión: 890 – 915 MHz (Ascendente del móvil a la base) Canales por portadora: 8 siendo 1 de control Número total de portadoras: 124 radiocanales Separación entre portadoras: 200KHz Ancho de banda del canal radio: 25 KHz Capacidad de 200 Erlangs/km2 (500 para GSM 1800)


Técnica de Transmisión: TDMA Voz codificacion: RPE – LPT (Regular Pulse Exitation - Long Term Prediction) a 13 Kbps Posee un total de 992 canales dúplex. La potencia nominal de las estaciones móviles: 20, 8, 5, 2 y 0.8W La velocidad máxima admisible del móvil es 200Km/h


Llamadas entre la red pública (RTPC/RDSI) y la red móvil Llamadas de emergencia Servicio de datos soporta velocidades de transmisión que va desde los 300bps a los 9.6Kbps Llamada restringida, desvío de llamadas, y la identificación de llamadas Servicio de mensajes cortos (SMS - Short Message Service) aplicaciones más allá de la voz como audio mp3, video en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet


IMT-2000 IMT es un conjunto de requerimientos definidos por la Uni贸n

Internacional

de

Telecomunicaciones.

ITM

significa

International Mobile Telecommunications (Telecomunicaciones M贸viles Internacionales), 2000 representa la banda de frecuencia utilizada, que es la de 2000MHz

Las propuestas m谩s importantes de IMT-2000 son: UMTS llamada W-CDMA, que se presenta como sucesora de GSM CDMA2000 TD-CDMA (Time Division Syncronous CDMA)


Posibilidad de usarlos mundialmente Posibilidad de usarlos en cualquier aplicación móvil. Soporte de transmisión de datos usando tanto conmutación de paquetes como conmutación de circuitos. Tasas altas de transmisión, llegando a 2Mbps Utilización altamente eficiente del espectro

Trabaja en 1885–2025 MHz y 2110–2200 MHz


Tiene como objeto optimizar el uso del espectro, incrementar la capacidad del canal y reducir la interferencia Existen varias técnicas de reutilización de frecuencia conocidas como técnicas de "Planeación de frecuencias" o "Asignación de canales". las más utilizadas a nivel mundial son las siguientes:

Plan de reutilización de frecuencia N=7. Plan de reutilización de frecuencia N=9. Plan de reutilización de frecuencia N=4. Plan de reutilización de frecuencia N=3.


Los canales disponibles son distribuidos de manera equitativa en las siete cĂŠlulas las cuales forman un clĂşster.


d=2Rcos30º=√3R

W

D2=d2(i2+j2+ij) (j , d)

Acelda = 3√3R2

P2

2 D

d

R P1

º 60

120º

(i , d)

V


La celda hexagonal es solo una herramienta de diseño y planificación

La cobertura real de una estación base asociada a cada celda queda determinada por las condiciones reales de propagación (relieve del terreno) y las características de potencia y sensibilidad del enlace entre la estación base y el móvil.


Hasta los años 1990 la telefonía estaba a cargo del estado ⇒ Telecom. En 1994 se adjudicó la telefonía móvil celular. El país se dividió en tres zonas. En la región oriental Bellsouth en la banda B y COMCEL en la banda A. En la región occidente Cocelco en la banda B y Occel en la banda A. En la costa atlántica Bellsouth en la banda B y Celcaribe en la banda A

En nuestros días se encuentran distribuídos así: En la banda “A” COMCEL En la banda “B” MOVISTAR Colombia Móvil como operador de PCS


CONGRESO DE LA REPUBLICA

LEY 37 DE 1993 Por la cual se regula la prestación del Servicio de Telefonía Móvil Celular, la celebración de Contratos de Sociedad y de Asociación en el ámbito de las Telecomunicaciones y se dictan otras disposiciones. El congreso de la república decreta 16 artículos donde se consigna la normatividad en telefonía celular.

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